MySQL的架构体系

• 第一层为客户端的连接认证，C/S都有此架构
• 第二层为服务器层，包含MySQL的大多数核心服务功能
• 第三层包含了存储引擎，服务器通过API与其通信，API规避了不同存储引擎的差异，不同存储引擎也不会互相通信，另外存储引擎不会去解析SQL(InnoDB是例外，它会解析外键定义，因为服务器本身没有实现该功能)

1.1 连接管理及安全性

• 每个客户端在服务器进程中拥有一个线程

• 服务器会负责缓存线程，不需要为每一个新建的连接创建或销毁线程(5.5以后版本提供了线程池，可使用少量线程来服务大量连接)

• 服务器基于用户名、原始主机信息和密码对客户端进行认证，连接成功后会验证某个特定操作的权限。

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1.2 优化和执行

• MySQL会解析查询，创建内部数据结构(解析树)，并对其进行各种优化(重写查询、决定表的读取顺序、选择适合的索引)
• 用户可以通过特殊的关键字提示(hint)优化器，影响MySQL的决策过程。也可以请求优化器解释(explain)优化过程的各个因素，便于用户重构查询和schema，修改相关配置
• 优化器不关心表使用的存储引擎，但是存储引擎对优化查询有影响。优化器会请求存储引擎提供容量或某个具体操作的开销信息，已经表数据的统计信息等。
• 对于SELECT语句，在解析查询前，服务器会先检查查询缓存(Query Cache)。

2. 并发控制

两个层面的并发控制: 服务器层和存储引擎层

2.1 读写锁

• 共享锁(shared lock), 读锁(read lock)：共享，相互不阻塞
• 排他锁(exclusive lock), 写锁(write lock)：排他(会阻塞其它的读写锁)

2.2 锁粒度

• 一种提供共享资源的并发性：让锁定对象更有选择性。尽量只锁定需要修改的部分数据\数据片，锁定的数据量越少，并发程度越高。
• 锁的各种操作(获得锁，检查锁是否解除，释放锁)需要消耗资源。
• 锁策略:
  • 表锁(table lock)：
    • 最基本、开销最小的策略。服务器层实现
    • 锁定整张表。写锁阻塞其它锁，读锁互不阻塞。
    • 特定场景下，表锁也可能有良好的性能。如READ LOCAL表锁支持某些类型的并发写操作。写锁比读锁有更高优先级，可能会被插入到读锁队列的前面。
    • 存储引擎可以管理自己的锁，服务器层还是会使用各种有效的表锁去实现不同的目的。如，服务器会为ALTER TABLE等语句使用表锁，而忽略存储引擎的锁机制。
  • 行级锁(row lock):
    • 最大程度地支持并发处理，也带来了最大的锁开销。
    • 只在存储引擎实现(InnnoDB和XtraDB等)

3. 事务

• 事务是一组原子性的SQL查询，或者说一个独立的工作单元。
• 事务的ACID:
  • 原子性(atomicty)：一个不可分割的最小工作单元。
  • 一致性(consistency)：数据库总是从一个一致性状态转换到另一个一致性的状态。
  • 隔离性(isolation)：一个事务所做的修改在最终提交以前，对其他事务是不可见的。
  • 持久性(durability)：事务提交后，其所做的修改会永久保存到数据库中。(没有100%的持久性持久性保证策略)